Главная >> Железнодорожный путь >> Техническое обслуживание централизованных стрелок

Влияние различных факторов на зазор между остряком и рамным рельсом - Техническое обслуживание централизованных стрелок

Оглавление
Техническое обслуживание централизованных стрелок
Взаимодействие подвижного состава и элементов стрелки
Технические требования к стрелкам и стрелочным электроприводам
Устройства автоматики на централизованных стрелках
Совершенствование конструкции стрелок и стрелочных приводов
Разрегулировка зазора между остряком и рамным рельсом
Влияние различных факторов на зазор между остряком и рамным рельсом
Упругие деформации элементов стрелочной гарнитуры
Изменение зазора между остряком и рамным рельсом под движущимся поездом
Причины отказов централизованных стрелок
Обоснование допустимого зазора между остряком и рамным рельсом
Расчет максимальной толщины прокладки между остряком и серьгой
Определение тока нормального перевода и тока при работе электродвигателя на фрикцию
Допуски на регулировку контрольных тяг
Обслуживание централизованных стрелок
Регулирование централизованных стрелок
Ремонт электроприводов централизованных стрелок
Устройства контроля плотности прилегания остряка к рамному рельсу
Повышение надежности электроприводов стрелок ЭЦ

Анализ величин Δφ, Δπ и Δш позволяет дать количественную характеристику влияния различных факторов на зазор. На рис. 17, а — в показано распределение этих величин, а ниже основные соотношения между ними.

При этом:
среднее значение Δш=2,5 мм, стандартное отклонение ϭш = 0,6 мм;
среднее значение Δπ=1,7 мм, стандартное отклонение ϭп= 0,6 мм;
коэффициент корреляции гш.п.. = 0,81;
регрессионная зависимость Δш = 1,08Δп+0,8.
Максимальная толщина шаблона, при которой стрелка замыкается,

где Δл=15%—составляющая, связанная с наличием люфтов в соединениях тяг;
Δна — начальный зазор (после установки электропривода или ремонта стрелки);
Δуш —составляющая, связанная с уширением колеи; ΔНа + Δуш=35-:-40%;
Δупр. г =40-:-45%—составляющая, определяемая упругими смещениями элементов гарнитуры при закладке шаблона;
Δyпp.р.=5%—упругие смещения головки рамного рельса при закладке шаблона.
Сумма упругих смещений элементов гарнитуры и рамного рельса составляет 45—50%, т. е. наибольшую часть шаблона Δш.

Как показали исследования, упругие смещения Δупр.г. и Δупр.р. существенно зависят от усилия на шибере электропривода; это в свою очередь определяется затянутостью фрикционной муфты (данные испытаний на стрелочном стенде, четырех стрелках скоростного полигона ВНИИЖТа и стрелке с гибкими остряками экспериментального кольца ВНИИЖТа).
Из графика (рис. 18) видно, что разность величин Δш т. е. сумма упругих смещений гарнитуры и рамного рельса ДуПр = Аупрг+Аупрр, колеблется в пределах от 1 до 3 мм. Для наиболее распространенных типов стрелочных переводов Р50 и Р65 при правильной регулировке фрикции эта разность составляет 1,2—2 мм. Между усилием на шибере F, обеспечиваемым определенным типом электродвигателя, и током перевода I существует линейная зависимость. Это позволяет по значению тока (без измерения усилия на шибере) судить о значении упругого смещения Δупр = Δш—Δп. В табл. 6 приведены значения Δупр для различных типов стрелочных переводов в зависимости от типов электродвигателя при номинальном напряжении 160 В.
Токи фрикции Iф, указанные в табл. 6, соответствуют нормам, установленным Инструкцией ЦШ/3820.
На перекрестных стрелках и на подвижном сердечнике крестовины упругие смещения достигают 4 мм. На этих стрелках не занижая ток фрикции, условие Δш<4 мм выполнить практически невозможно.


Рис. 17. Гистограммы распределений Δш, Δπ, Δφ
Упругие смещения рамного рельса в среднем составляют незначительную долю Δш, всего 5%, и на стрелках с хорошим состоянием брусьев не превышают 0,3 мм. Однако с ухудшением состояния брусьев (гниение, растрескивание, износ отверстий под шурупы) упругие смещения рамного рельса могут достигать 1 мм.


Рис. 18. Кривые зависимости ΔУпр=f(I) для различных типов стрелочных переводов. управляемых электроприводом типа СП-3 с электродвигателем типа
МСП-0,25

Рис. 19. Графики отжима рамных рельсов Δупр.р. от δ на стрелке с плохим состоянием брусьев зимой (а) и весной (б):
-------------- левый и------------------ правый остряки


Для оценки упругого смещения рамного рельса на стрелках с плохим состоянием брусьев зимой и весной были проведены специальные измерения на четырех стрелках. На рис. 19 показана зависимость упругих деформаций рамного рельса Δупр от величины δ, представляющей собой разность максимальной толщины шаблона Δш, при котором стрелка замыкается, и начального зазора Δш измеренного при отжиме остряка ломиком, т. е. δ = Δш—Δπ.
На исследуемых стрелках Δупр.р. достигает 1,0 мм. Таким образом, свидетельством плохого состояния стрелочных брусьев (или плохого крепления рамных рельсов к ним) может служить значение Δупр=1,0 мм.
Для стрелок, где упругое смещение рамного рельса превышает это значение, характерны следующие особенности. Наибольший отжим наблюдается при движении с бокового пути в пошерстном направлении. Поскольку колебания экипажа в поперечном направлении случайные, оба рамных рельса одной и той же стрелки могут подвергаться различным по амплитуде и точкам приложения боковым воздействиям колес. Это определяет различную степень деформации в стрелочных брусьях.
После прохода поезда рамный рельс быстро возвращается в первоначальное положение (остаточная деформация практически отсутствует). В то же время древесина брусьев пружинит меньше, чем рельсовая нить, и восстановление первоначального положения после деформации в крепежных отверстиях происходит намного медленнее. Поэтому при закладке шаблона сразу же после прохода поезда, особенно с бокового пути в пошерстном направлении, сопротивление в отверстиях брусьев смещающемуся рельсу относительно невелико, и стрелка замыкается при большей толщине шаблона. С течением времени сопротивление в отверстиях возрастает, и рельс при закладке шаблона смещается на меньшее значение. Из-за этих причин разница в величинах Δш до и после прохода поезда составляет около 0,2 мм.
На долю составляющей Δл, связанной с люфтами, приходится небольшой процент Δш —15%.
В среднем составляющая Δл равна 0,4—0,6 мм и в редких случаях (менее 5% исследованных стрелок) достигает 1,4— 1,6 мм, т. е. суммарный износ в шарнирных соединениях тяг не достигает своего предельного значения 2,5 мм, допустимого Инструкцией ЦШ/3820.
Сумма составляющих, связанная с начальным зазором и уширением колеи Δнз+Δуш, оказывает значительное влияние на значение Аш. В среднем она составляет 1,0—1,2 мм. Основными причинами такого влияния являются большой допуск на изготовление тяг и фиксированный ход шибера электропривода. Рабочая и стрелочная тяги имеют допуск на изготовление ± 1 мм. При монтаже стрелки это определяет начальный зазор Δнз. Регулировка плотности прижатия остряка к рамному рельсу за счет прокладок в серьге остряка может привести к уменьшению Δнз, однако из-за ограничений по толщине прокладок свести к нулю эту составляющую зазора не всегда представляется возможным. Фиксированный ход шибера электропривода не позволяет плотно прижать остряк к рамному рельсу при уширении колеи.
Корреляционный анализ статистических данных изменения зазора между остряком и рамным рельсом позволил установить следующее. Характер изменения Δш, Δш, Δф не зависит от таких характеристик стрелки, как: тип стрелочного перевода, марка перевода, тип остряка (прямой, криволинейный), категория пути (главный, приемо-отправочный и прочие пути), срок эксплуатации стрелочного перевода.
Интенсивность изменения Δш слабо зависит от интенсивности и скорости движения, преимущественного направления движения, числа переводов стрелки в сутки. Эти факторы влияют на износ стрелочного перевода и гарнитуры. Однако в силу того, что их интенсивность невелика, они в течение года не оказывают существенного влияния на характер изменения Δш·
Исследованиями также установлено, что температура не оказывает значительного влияния на Δш и интенсивность ее изменения.
Процесс изменения Δш во времени может быть представлен линейным уравнением:

где а — интенсивность изменения Δш;
t — время;
βο — значение Δш при t—0.
Разброс значений Δш оценен средним квадратичным отклонением δ для всех исследуемых стрелок.

Рис. 20. Распределение характеристик а и β0 случайного процесса изменения Δш
На рис. 20 представлены плотности распределения величин а и β0. Интенсивность изменения а может быть положительной и отрицательной, но в большинстве случаев а близка к нулю (рис. 20,а). Для 80% стрелок а не превышает ±0,04 мм/неделю. Это означает, что изменение Δш представляет собой практически стационарный процесс. Причем β0 в среднем равно 2—3 мм.
Для 1 % стрелок отмечена большая интенсивность изменения Δш, достигшая ±0,15 мм/неделю. Увеличение Δш с такой интенсивностью связано с оттаиванием стрелочных брусьев весной при их плохом состоянии, когда отжатие рамного рельса при закладке шаблона достигает 0,7—1,0 мм. Уменьшение Δш с большой интенсивностью связано с обратным процессом при наступлении зимы.
Согласно полученным данным увеличение Δш на 1 мм при хорошем состоянии брусьев и крепления рамных рельсов к ним может произойти через 25 недель (полгода), при плохом состоянии брусьев — через 6 недель (1,5 мес). Эти данные доказывают неэффективность частых проверок Δш и, кроме того, согласуются с результатами исследований Уральского отделения ВНИИЖТа о скорости износа осей и втулок в соединениях тяг гарнитуры и с данными ВНИИЖТа о сроках перешивки колеи из-за ее уширения.
На интенсивно работающих стрелках (более 200 пар поездов в сутки) оси и втулки в соединениях тяг требуют замены вследствие износа через 6—8 мес. На стрелках с интенсивностью 100—150 пар поездов в сутки — через 2—3 года, а с интенсивностью 50 пар в сутки и менее — через 5 лет.
По данным ВНИИЖТа, при хорошем состоянии стрелочных брусьев перешивка колеи требуется не чаще, чем один раз в год, а при плохом состоянии стрелочных брусьев — один раз в квартал.
Начальный зазор Δнз и упругие смещения элементов гарнитуры при закладке шаблона Δупр. не имеют тенденции к росту, хотя Δупр.г. может колебаться в зависимости от состояния
фрикционной муфты, В то же время именно эти параметры определяют значение Δш. Если эти параметры велики, то даже небольшое увеличение остальных составляющих (Δл, Δуш, Δупрр), несмотря на то, что их доля в Δш незначительна, может привести к выходу Δш за пределы допуска. Из-за этого при эксплуатации стрелки может создаться впечатление, что от этих составляющих зависит Δш. Для того чтобы избежать этой ситуации и не прибегать к частым проверкам и регулировкам Δш, нужно четко ограничить нормой величины Δнз и Δупрг. Это выдвигает серьезные требования к конструкции гарнитуры и жесткости тяг.



 
« Технические условия на сооружение земляного полотна   Типовые профили балластной призмы »
железные дороги